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JP2002238844A - Endoscope device - Google Patents

Endoscope device

Info

Publication number
JP2002238844A
JP2002238844A JP2001040504A JP2001040504A JP2002238844A JP 2002238844 A JP2002238844 A JP 2002238844A JP 2001040504 A JP2001040504 A JP 2001040504A JP 2001040504 A JP2001040504 A JP 2001040504A JP 2002238844 A JP2002238844 A JP 2002238844A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
endoscope
treatment tool
magnetic field
source
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001040504A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Kagawa
裕昭 加川
Shuichi Kimura
修一 木村
Kunihide Kaji
国英 梶
Yuichi Morisane
祐一 森實
Yasuhiko Kikuchi
康彦 菊地
Yasushi Takahashi
裕史 高橋
Takechiyo Nakamitsu
竹千代 中満
Takeaki Nakamura
剛明 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP2001040504A priority Critical patent/JP2002238844A/en
Publication of JP2002238844A publication Critical patent/JP2002238844A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Surgical Instruments (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an endoscope device capable of supporting an operator by providing the position information, shape information, and the like of the distal end of a treatment instrument in the dead angle of an endoscope. SOLUTION: An endoscope system 1 is provided with a source coil 16 arranged at an endoscope insertion part 7; a source coil 45 arranged at the treatment instrument; a triaxial sensing coil 22 previously arranged at a bed 4; a source coil position detecting part 31 for computing the positions of the source coils 16, 45 based on the triaxial sensing coil 22 as a reference on the basis of a detection signal outputted from the triaxial sensing coil 22 that detected the magnetic field generated from the source coils 16, 45; a virtual image forming part 32 for performing the coordinate transformation of position information acquired in the source coil position detecting part 31 into the relative position of the source coil 45 on the basis of the source coil 16 and forming a virtual image of the treatment instrument 40 viewed from the endoscope 6 on the basis of the relative position obtained by the coordinate transformation; and a monitor signal generating part for displaying the virtual image formed by the virtual image forming part 32, on top of the actual endoscope image on a screen.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内視鏡の死角にな
る部分の情報を術者に知らせて内視鏡操作の支援を行う
内視鏡装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an endoscope apparatus for notifying a surgeon of information about a blind spot of an endoscope and assisting the operation of the endoscope.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、医療用分野で内視鏡が広く用いら
れている。この内視鏡は、体表面を切開することなく体
腔内深部の臓器を診断したり、必要に応じて内視鏡の備
えるチャンネル内に処置具を挿通してポリープ等を切除
する治療処置を行える。
2. Description of the Related Art In recent years, endoscopes have been widely used in the medical field. This endoscope can diagnose internal organs deep in the body cavity without incising the body surface, or can perform a therapeutic treatment of removing a polyp or the like by inserting a treatment tool into a channel provided in the endoscope as needed. .

【0003】前記内視鏡のうち、特に挿入部が軟性のも
のは、体腔内の屈曲した管路に挿入することが可能であ
る。また、内視鏡下外科手術においては、体腔内に挿入
した内視鏡により患部を観察しながら、この内視鏡とは
別途挿入した処置具を用いて患部の切開・凝固・クリッ
ピング等の処置を行う。そして、この内視鏡下で処置具
により患部を把持・焼灼等を行う場合、処置具先端部が
内視鏡若しくはトロッカーの先端部から完全に突出した
ことを確認してから処置具の操作を行うようになってい
る。
[0003] Among the endoscopes, particularly, those having a flexible insertion portion can be inserted into a bent duct in a body cavity. In addition, in endoscopic surgery, while observing the affected part with an endoscope inserted into the body cavity, treatment such as incision, coagulation, clipping, etc. of the affected part is performed using a treatment tool inserted separately from this endoscope. I do. When grasping or cauterizing the affected part with the treatment tool under this endoscope, confirm that the distal end of the treatment tool has completely protruded from the distal end of the endoscope or trocar, and then operate the treatment tool. It is supposed to do.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように内視鏡と、この内視鏡とは別途に挿入した処置
具とを用いる内視鏡下外科手術では内視鏡や処置具の体
腔内への挿入位置が1乃至数か所に限られているので、
開腹手術等のように術者の視点を移動させることや処置
具の持ちかえを容易に行えない。つまり、内視鏡先端部
や処置具先端部の患部に対する可動範囲が制限されてい
ることにより、内視鏡の死角の状況を確認するための作
業に多くの時間を費やし、その作業は熟練を要する技術
であった。
However, as described above, in an endoscopic surgical operation using an endoscope and a treatment tool inserted separately from the endoscope, the body cavity of the endoscope or the treatment tool is used. Since the insertion position into the inside is limited to one or several places,
As in the case of laparotomy, it is not easy to move the viewpoint of the operator or to change the treatment tool. In other words, since the movable range of the distal end of the endoscope and the distal end of the treatment tool with respect to the affected part is limited, a lot of time is spent on checking the state of blind spots of the endoscope, and the work requires skill. It was a necessary technology.

【0005】また、処置具先端部が内視鏡若しくはトロ
ッカーの先端部から完全に突出したことを確認しない状
態で処置具が操作されると、内視鏡、トロッカー、処置
具の先端部が機械的、或いは焼灼時の熱によって破損す
るおそれがあった。
When the treatment tool is operated without confirming that the distal end of the treatment tool has completely protruded from the distal end of the endoscope or the trocar, the distal end of the endoscope, the trocar, and the treatment tool are mechanically moved. There was a risk of damage due to heat during the target or cauterization.

【0006】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、内視鏡と処置具とを用いる内視鏡下外科手術にお
いて、内視鏡の死角における処置具先端部の位置情報や
形状情報等を提供して術者の支援を行えるとともに、不
用意な操作で内視鏡、トロッカー又は処置具先端部の破
損等を防止する内視鏡装置を提供することを目的にして
いる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and in endoscope surgery using an endoscope and a treatment tool, positional information and shape information of a distal end of the treatment tool at a blind spot of the endoscope are provided. It is an object of the present invention to provide an endoscope apparatus that can provide an operator and the like to support an operator, and also prevent damage to an endoscope, a trocar, or a distal end portion of a treatment tool by an inadvertent operation.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の内視鏡装置は、
内視鏡挿入部に配置した内視鏡用磁界発生素子と、処置
具に配置した処置具用磁界発生素子と、内視鏡及び処置
具が挿入される被検体周囲の既知の位置に予め配置され
た磁界検出素子と、前記内視鏡用磁界発生素子及び処置
具用磁界発生素子から発生する磁界を検出した前記磁界
検出素子から出力される検出信号を基に、これら磁界検
出素子を基準にした内視鏡用磁界発生素子及び処置具用
磁界発生素子の位置を算出する位置算出手段と、この位
置算出手段で算出して得た位置情報を、前記内視鏡用磁
界発生素子を基準にして処置具用磁界発生素子の相対位
置に座標変換させる座標変換手段と、この座標変換手段
の座標変換によって求められた相対位置を基に、内視鏡
から見た処置具の仮想画像を形成する仮想画像形成手段
と、この仮想画像形成手段で形成された仮想画像を実際
の内視鏡画像に重ね合わせて画面上に表示させる画像表
示手段とを具備している。
An endoscope apparatus according to the present invention comprises:
An endoscope magnetic field generating element disposed in the endoscope insertion section, a treatment tool magnetic field generating element disposed in the treatment tool, and a pre-positioned at a known position around the subject into which the endoscope and the treatment tool are inserted. Based on the detection signal output from the magnetic field detecting element and the magnetic field detecting element that detects the magnetic field generated from the magnetic field generating element for the endoscope and the magnetic field generating element for the treatment tool, based on these magnetic field detecting elements. Position calculating means for calculating the positions of the endoscope magnetic field generating element and the treatment tool magnetic field generating element, and position information calculated by the position calculating means, based on the endoscope magnetic field generating element. Conversion means for performing coordinate conversion to the relative position of the magnetic field generating element for a treatment tool, and forming a virtual image of the treatment tool viewed from the endoscope based on the relative position obtained by the coordinate conversion of the coordinate conversion means. Virtual image forming means and the virtual image The virtual image formed by the forming means by superimposing the actual endoscopic image is provided with an image display means for displaying on the screen.

【0008】また、 前記処置具と、この処置具が挿通
される内視鏡チャンネル又はトロッカーとの相対位置を
検出する相対位置検出手段をそれぞれの所定位置に配置
している。
[0008] Further, relative position detecting means for detecting a relative position between the treatment tool and an endoscope channel or a trocar into which the treatment tool is inserted are arranged at respective predetermined positions.

【0009】この構成によれば、内視鏡挿入部及び処置
具挿入部の磁界検出素子に対する位置及び方向を検出し
て得られる3次元座標を、内視鏡の視野を基準とした座
標系に再計算し、内視鏡から見た処置具先端の仮想輪郭
形状を求めることにより、画面上に表示される内視鏡像
に仮想輪郭形状が重ね合わせて表示される。
According to this configuration, the three-dimensional coordinates obtained by detecting the positions and directions of the endoscope insertion portion and the treatment tool insertion portion with respect to the magnetic field detecting element are converted into a coordinate system based on the visual field of the endoscope. By recalculating and obtaining the virtual contour shape of the distal end of the treatment tool viewed from the endoscope, the virtual contour shape is displayed so as to overlap the endoscope image displayed on the screen.

【0010】また、内視鏡先端部又はトロッカー先端部
と処置具先端部との相対位置関係が相対位置検出手段に
よって検出されて術者や助手に告知される。
The relative position between the distal end of the endoscope or the trocar and the distal end of the treatment instrument is detected by a relative position detecting means and notified to an operator or an assistant.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図1ないし図8は本発明の第1実
施形態に係り、図1は内視鏡システムの概略構成を示す
図、図2は内視鏡システムの具体的な構成を説明する
図、図3は内視鏡磁界発生部を説明する図、図4は処置
具を説明する図、図5はセンスコイルを説明する図、図
6はベッドに横たわる患者の腹腔内に内視鏡及び処置具
を挿入した状態を示す図、図7は位置検出装置の構成を
説明するブロック図、図8はモニタ画面への表示例を示
す図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 8 relate to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an endoscope system, FIG. 2 is a diagram for explaining a specific configuration of the endoscope system, and FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating a treatment tool, FIG. 5 is a diagram illustrating a sense coil, and FIG. 6 is a diagram illustrating an endoscope and a treatment tool inserted into an abdominal cavity of a patient lying on a bed. FIG. 7 is a block diagram illustrating the configuration of the position detection device, and FIG. 8 is a diagram illustrating a display example on a monitor screen.

【0012】図8(a)はCCDでとらえた内視鏡画像
を示す図、図8(b)は内視鏡画像の輪郭画像を説明す
る図、図8(c)は処置具先端部の仮想輪郭画像データ
による画像を説明する図、図8(d)は内視鏡画像の輪
郭画像に重複していない処置具先端部の仮想輪郭画像デ
ータによる画像を説明する図、図8(e)はモニタ画面
上に表示される内視鏡画像に仮想輪郭画像データを重ね
合わせた画像を示す図、図8(f)はモニタ画面上に開
閉量fを具体的な寸法表示として表示した例を示す図で
ある。
FIG. 8A is a view showing an endoscope image captured by a CCD, FIG. 8B is a view for explaining a contour image of the endoscope image, and FIG. FIG. 8D illustrates an image based on virtual outline image data, and FIG. 8D illustrates an image based on virtual outline image data of the distal end portion of the treatment tool that does not overlap the outline image of the endoscope image. FIG. 8 is a diagram showing an image obtained by superimposing virtual contour image data on an endoscope image displayed on a monitor screen. FIG. 8F shows an example in which the opening / closing amount f is displayed as a specific size display on the monitor screen. FIG.

【0013】図1及び図2に示すように本実施形態の内
視鏡システム1は、内視鏡6により得られる体腔内画像
をモニタ23の画面上に表示させる内視鏡装置2と、こ
のモニタ23に表示された体腔内画像を観察しながら体
腔内の処置を行う処置具40と、前記内視鏡6の内視鏡
挿入部7と前記処置具40の処置具挿入部41の位置と
を検出し、画像表示されない処置具先端部の輪郭を相互
の位置関係から推定してモニタ23上に重ね合わせて表
示する処理回路を備えた位置検出装置3とで主に構成さ
れている。
As shown in FIGS. 1 and 2, an endoscope system 1 according to the present embodiment includes an endoscope device 2 for displaying an in-vivo image obtained by an endoscope 6 on a screen of a monitor 23, A treatment tool 40 for performing a treatment in the body cavity while observing an image in the body cavity displayed on the monitor 23, a position of the endoscope insertion portion 7 of the endoscope 6 and a position of the treatment tool insertion portion 41 of the treatment tool 40. And a position detection device 3 including a processing circuit for detecting the contour of the distal end of the treatment tool not displaying an image from the mutual positional relationship and superimposing and displaying the contour on the monitor 23.

【0014】前記内視鏡6は、細長な内視鏡挿入部7
と、この内視鏡挿入部7の基端部に設けられた操作部8
と、この操作部8の端部から延出するユニバーサルケー
ブル9とで構成され、前記ユニバーサルケーブル9の基
端部にはビデオプロセッサ11の光源部36に着脱自在
なコネクタ9Aが設けられている。
The endoscope 6 has an elongated endoscope insertion portion 7.
And an operation unit 8 provided at a base end of the endoscope insertion unit 7.
And a universal cable 9 extending from an end of the operation unit 8. A connector 9 </ b> A detachably attached to a light source unit 36 of the video processor 11 is provided at a base end of the universal cable 9.

【0015】前記操作部8には内視鏡挿入部7の先端付
近に形成した湾曲部7bを湾曲操作する湾曲操作ノブ8
aが設けられており、この湾曲操作ノブ8aを術者が回
動操作して前記湾曲部7bを湾曲させて所望の視野を容
易に得られるようになっている。
A bending operation knob 8 for bending a bending portion 7b formed near the distal end of the endoscope insertion portion 7 is provided on the operation portion 8.
The bending operation knob 8a is rotated by the operator to bend the bending portion 7b so that a desired visual field can be easily obtained.

【0016】前記コネクタ9Aの側部からは更に信号ケ
ーブル9Bが延出している。この信号ケーブル9Bの基
端部に設けられている信号用コネクタ9Cは、前記ビデ
オプロセッサ11の信号処理部37に着脱自在に接続さ
れるようになっている。
A signal cable 9B extends from the side of the connector 9A. The signal connector 9C provided at the base end of the signal cable 9B is detachably connected to the signal processing unit 37 of the video processor 11.

【0017】前記内視鏡挿入部7の内部には照明光を伝
送するライトガイド38が配設されており、このライト
ガイド38は操作部8及びユニバーサルケーブル9内を
挿通して前記コネクタ9Aまで延出している。このこと
により、前記ビデオプロセッサ11の光源部36内のラ
ンプ36aから出射される照明光は、前記コネクタ9A
の端面に集光されて前記ライトガイド38により伝送さ
れ、内視鏡挿入部7の先端面に設けられている照明光出
射手段を形成する図示しない照明窓から前方に向けて出
射される。
A light guide 38 for transmitting illumination light is provided inside the endoscope insertion section 7, and this light guide 38 is inserted through the operation section 8 and the universal cable 9 to the connector 9A. Is extended. Thus, the illumination light emitted from the lamp 36a in the light source unit 36 of the video processor 11 is transmitted to the connector 9A.
And is transmitted by the light guide 38 and emitted forward from an illumination window (not shown) which forms illumination light emission means provided on the distal end surface of the endoscope insertion section 7.

【0018】この照明光によって照らされた体腔内の観
察像は、照明窓に隣接して設けられた観察窓に取り付け
られた対物レンズ39によって、この対物レンズ39の
焦点位置に配置された固体撮像素子であるCCD29の
撮像面に結像する。この撮像面に結像した体腔内像は、
前記CCD29で電気信号に光電変換され、前記信号処
理部37内のCCDドライブ回路37Aから出力される
CCD駆動信号により電気信号として読み出され、内視
鏡挿入部7、操作部8及びユニバーサルケーブル9内に
配設された信号線を経由して入力された信号処理回路3
7Bで標準的な映像信号に変換される。この映像信号
は、電気ケーブル14、位置検出装置本体21を経てモ
ニタ23の画面上に内視鏡画像として表示される。な
お、符号13は内視鏡挿入部7内に挿通配置された処置
具チャンネルであり、符号13aは操作部8の先端側に
設けられた処置具挿入口である。
The observation image in the body cavity illuminated by the illumination light is solid-state image-pickup arranged at the focal position of the objective lens 39 by an objective lens 39 attached to an observation window provided adjacent to the illumination window. An image is formed on the imaging surface of the CCD 29 as an element. The in-vivo image formed on this imaging surface is:
The CCD 29 performs photoelectric conversion into an electric signal, and is read as an electric signal by a CCD drive signal output from a CCD drive circuit 37A in the signal processing unit 37. The endoscope insertion unit 7, the operation unit 8, and the universal cable 9 Signal processing circuit 3 input via a signal line disposed in
At 7B, it is converted to a standard video signal. This video signal is displayed as an endoscope image on the screen of the monitor 23 via the electric cable 14 and the position detection device main body 21. Reference numeral 13 denotes a treatment instrument channel inserted and arranged in the endoscope insertion section 7, and reference numeral 13a denotes a treatment instrument insertion port provided on the distal end side of the operation section 8.

【0019】図2及び図3に示すように前記内視鏡挿入
部7の先端硬性部7aには内視鏡磁界発生部16を構成
する例えば3つの内視鏡用磁界発生素子であるソースコ
イル16a、16b、16cが所定の間隔で配置されて
いる。これらソースコイル16a、16b、16cは、
絶縁性で硬質の円柱状コア10に絶縁被膜された導線を
巻回したソレノイド状コイルで構成され、接着剤により
外周面を絶縁固定するとともに先端硬性部7aの内壁に
固定配置されている。そして、各ソースコイル16a、
16b、16cから延出するそれぞれのリード線17
は、内視鏡挿入部7、操作部8、ユニバーサルケーブル
9、信号ケーブル9B、電気ケーブル14を介して位置
検出装置本体21に接続されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the end rigid portion 7a of the endoscope insertion portion 7 has a source coil, for example, three endoscope magnetic field generating elements which constitute an endoscope magnetic field generating portion 16. 16a, 16b and 16c are arranged at predetermined intervals. These source coils 16a, 16b, 16c
It is composed of a solenoid-shaped coil formed by winding a conductive wire coated with an insulating and hard cylindrical core 10. The outer peripheral surface is insulated and fixed with an adhesive and fixed to the inner wall of the tip rigid portion 7 a. Then, each source coil 16a,
Each lead 17 extending from 16b, 16c
Is connected to the position detecting device main body 21 via the endoscope insertion section 7, the operation section 8, the universal cable 9, the signal cable 9B, and the electric cable 14.

【0020】このことにより、位置検出装置本体21か
ら各ソースコイル16a、16b、16cに駆動信号を
印加することにより、内視鏡挿入部内の各ソースコイル
16a、16b、16cから磁界が発生する。なお、前
記信号用コネクタ9Cには内視鏡の機種を識別させるた
めの後述する内視鏡機種識別部9cが設けてある。
As a result, a magnetic field is generated from each of the source coils 16a, 16b, and 16c in the endoscope insertion section by applying a drive signal to each of the source coils 16a, 16b, and 16c from the position detection device main body 21. The signal connector 9C is provided with an endoscope model identification section 9c for identifying the endoscope model, which will be described later.

【0021】一方、図4に示すように前記処置具40
は、細長な処置具挿入部41と、この処置具挿入部41
の基端部に設けられた操作部42とで主に構成されてい
る。この操作部42には一対の歯部44a、44bを備
えた処置具先端部44の開閉等を行う固定ハンドル42
b及び可動ハンドル42cが設けられており、このハン
ドル42b、42cを適宜操作することによって処置具
先端部44を開閉させられるようになっている。
On the other hand, as shown in FIG.
Is an elongated treatment tool insertion portion 41, and the treatment tool insertion portion 41
And an operation unit 42 provided at the base end of the main unit. The operating section 42 has a fixed handle 42 for opening and closing the treatment tool tip 44 provided with a pair of teeth 44a and 44b.
b and a movable handle 42c are provided, and by appropriately operating the handles 42b and 42c, the treatment instrument distal end portion 44 can be opened and closed.

【0022】また、前記処置具挿入部41の先端部及び
固定ハンドル42b、可動ハンドル42cの所定位置に
はそれぞれ処置具磁界発生部となる例えば3つの処置具
用磁界発生素子であるソースコイル45a、45b、4
5cが設けてある。これらソースコイル45a、45
b、45cからはそれぞれリード線46が延出してお
り、これらリード線46は操作部42の基端部から延び
る電気ケーブル47内を挿通して、この電気ケーブル4
7の基端部のコネクタ48を介して位置検出装置本体2
1に接続されている。
At the distal end of the treatment tool insertion portion 41 and at predetermined positions of the fixed handle 42b and the movable handle 42c, there are provided, for example, three treatment tool magnetic field generation elements serving as a treatment tool magnetic field generation source coil 45a. 45b, 4
5c is provided. These source coils 45a, 45
b and 45c, lead wires 46 respectively extend therethrough, and these lead wires 46 pass through an electric cable 47 extending from the base end of the operation unit 42, and
7 through the connector 48 at the base end of the position detecting device main body 2.
1

【0023】このことにより、位置検出装置本体21か
ら各ソースコイル45a、45b、45cに駆動信号を
印加することにより、処置具40の各ソースコイル45
a、45b、45cから磁界が発生する。なお、前記コ
ネクタ48には処置具種類を識別させるための後述する
処置具種類識別部48aが設けてある。
By applying a drive signal from the position detecting device body 21 to each of the source coils 45a, 45b, 45c, each of the source coils 45
Magnetic fields are generated from a, 45b, and 45c. The connector 48 is provided with a treatment tool type identification section 48a, which will be described later, for identifying the type of treatment tool.

【0024】さらに、前記処置具先端部44で狭持した
患部に対して、高周波による焼灼を行えるように、操作
部42には図示しない高周波焼灼装置から延出する高周
波ケーブル43が接続されるケーブル接続部42aが設
けてある。
Further, a high-frequency cable 43 extending from a high-frequency ablation apparatus (not shown) is connected to the operation section 42 so that a high-frequency ablation can be performed on the affected part held by the treatment tool distal end section 44. A connection portion 42a is provided.

【0025】図1に示すように前記ベッド4の既知の位
置である例えば3箇所の隅部には前記内視鏡6の各ソー
スコイル16a、16b、16cから発生する磁界及び
前記処置具40の各ソースコイル45a、45b、45
cから発生する磁界を検出するための磁界検出素子とし
ての3軸センスコイル22a、22b、22cが取り付
けてあり、これら3軸センスコイル22a、22b、2
2cから延出する図示しない信号ケーブルはベッド4か
ら延びる電気ケーブル22d内を挿通して位置検出装置
本体21に接続されている。
As shown in FIG. 1, for example, at three known corners of the bed 4, magnetic fields generated from the source coils 16a, 16b, 16c of the endoscope 6 and the treatment tool 40 Each source coil 45a, 45b, 45
c, three-axis sense coils 22a, 22b, and 22c as magnetic field detection elements for detecting a magnetic field generated from the three-axis sense coils 22a, 22b, and 22c.
A signal cable (not shown) extending from 2c is inserted into an electric cable 22d extending from the bed 4 and connected to the position detecting device main body 21.

【0026】図5に示すように前記3軸センスコイル2
2a、22b、22cは、各コイル面が直交するように
3方向にそれぞれ巻回され、各コイル面に直交する軸方
向成分の磁界強度に比例した信号を検出する。したがっ
て、前記位置検出装置本体21では、前記ソースコイル
16a、16b、16c、45a、45b、45cから
の磁界を検出して3軸センスコイル22a、22b、2
2cから出力された検出信号に基づいて、前記ソースコ
イル16a、16b、16c、45a、45b、45c
の位置(座標)を算出するとともに、後述するように内
視鏡挿入部7に対する処置具挿入部41の相対位置や姿
勢、形状を推定して得られた処置具先端の輪郭を内視鏡
画像に重畳させてモニタ23の画面上に表示させる。
As shown in FIG. 5, the three-axis sense coil 2
Reference numerals 2a, 22b, and 22c are wound in three directions so that the respective coil surfaces are orthogonal to each other, and detect signals proportional to the magnetic field strength of an axial component orthogonal to the respective coil surfaces. Therefore, the position detecting device main body 21 detects the magnetic field from the source coils 16a, 16b, 16c, 45a, 45b, 45c and detects the three-axis sense coils 22a, 22b, 2c.
2c, the source coils 16a, 16b, 16c, 45a, 45b, 45c
Is calculated, and the contour of the distal end of the treatment tool obtained by estimating the relative position, posture, and shape of the treatment tool insertion section 41 with respect to the endoscope insertion section 7 as described later is represented by an endoscope image. And displayed on the screen of the monitor 23.

【0027】なお、前記位置検出装置3は、磁気を利用
しているため、磁気に対して透明でない金属が存在する
と、鉄損などの影響によって磁界発生用のソースコイル
16a、16b、16c、45a、45b、45cと、
検出用3軸センスコイル22a、22b、22cとの間
の相互インダクタンスに影響が生じる。このため、精度
良く信号検出するため、発生する磁界が影響を受けない
環境を設定することが望ましく、このため、ベッド4や
処置具40等を磁気的に透明な、すなわち磁界に影響を
及ぼさない材料である、例えば樹脂、カーボン、チタン
などの非磁性金属で形成する。実際的には交流磁界を用
いるので、少なくとも駆動信号の周波数において磁気的
に透明な材料であれば良い。
Since the position detecting device 3 utilizes magnetism, if a metal that is not transparent to magnetism is present, the source coils 16a, 16b, 16c, 45a for generating magnetic fields are affected by iron loss and the like. , 45b, 45c,
The mutual inductance between the detection three-axis sense coils 22a, 22b, and 22c is affected. Therefore, in order to detect signals with high accuracy, it is desirable to set an environment in which the generated magnetic field is not affected. Therefore, the bed 4 and the treatment tool 40 are magnetically transparent, that is, do not affect the magnetic field. It is formed of a material, for example, a non-magnetic metal such as resin, carbon, and titanium. Actually, since an AC magnetic field is used, any material that is magnetically transparent at least at the frequency of the drive signal may be used.

【0028】また、前記内視鏡挿入部7及び前記処置具
挿入部41を、図6に示すようにベッド4に横たわる患
者5の体腔内5aに内視鏡6及び処置具40をトロッカ
ー18を介して挿入する場合にも適用可能である。ま
た、前記処置具挿入部41は硬性のものに限定されるも
のではなく軟性のものであってもよい。その場合には前
記処置具挿入部41の処置具先端の方向を特定するた
め、先端部付近に前記内視鏡6と同様に3個以上のソー
スコイルを所定の間隔で配設する。
The endoscope insertion section 7 and the treatment instrument insertion section 41 are inserted into the body cavity 5a of the patient 5 lying on the bed 4 as shown in FIG. The present invention is also applicable to the case of inserting through the interface. Further, the treatment tool insertion section 41 is not limited to a hard one, and may be a soft one. In that case, three or more source coils are arranged at predetermined intervals near the distal end portion, similarly to the endoscope 6, in order to specify the direction of the distal end of the treatment instrument insertion section 41.

【0029】図7を参照して位置検出装置3の構成及び
作用を説明する。図に示すように位置検出装置3は、ソ
ースコイル駆動部24や、相互インダクタンス検出部2
6、形状算出部30等で構成されている。
The configuration and operation of the position detecting device 3 will be described with reference to FIG. As shown in the figure, the position detecting device 3 includes a source coil driving unit 24 and a mutual inductance detecting unit 2.
6. It is composed of a shape calculation unit 30 and the like.

【0030】前記ソースコイル駆動部24は、磁界発生
用発振部25から供給される交流信号を増幅して前記内
視鏡6のソースコイル16a、16b、16c及び処置
具40のソースコイル45a、45b、45cを駆動さ
せる駆動信号を出力する。このソースコイル駆動部24
から駆動電流分配器28に出力された駆動信号は、前記
リード線17,46を介して、前記ソースコイル16
a、16b、16c、45a、45b、45cにそれぞ
れ供給される。このことにより、それぞれのソースコイ
ル16a、16b、16c、45a、45b、45cか
ら磁界が発生する。
The source coil driving section 24 amplifies the AC signal supplied from the magnetic field generating oscillation section 25 and amplifies the source coils 16a, 16b and 16c of the endoscope 6 and the source coils 45a and 45b of the treatment tool 40. , 45c. This source coil driving unit 24
The drive signal output to the drive current distributor 28 from the source coil 16 via the lead wires 17 and 46
a, 16b, 16c, 45a, 45b, 45c. As a result, a magnetic field is generated from each of the source coils 16a, 16b, 16c, 45a, 45b, 45c.

【0031】これらソースコイル16a、16b、16
c、45a、45b、45cから発生された磁界は、3
軸センスコイル22a、22b、22cで検出される。
そして、この3軸センスコイル22a、22b、22c
で検出した磁界の検出信号が位置検出装置3のセンスコ
イル出力増幅器27に送られ増幅される。このセンスコ
イル出力増幅器27で増幅された検出信号は、相互イン
ダクタンス検出部26に出力される。
The source coils 16a, 16b, 16
The magnetic fields generated from c, 45a, 45b, 45c are 3
It is detected by the axis sense coils 22a, 22b, 22c.
The three-axis sense coils 22a, 22b, 22c
Is sent to the sense coil output amplifier 27 of the position detecting device 3 and amplified. The detection signal amplified by the sense coil output amplifier 27 is output to the mutual inductance detection unit 26.

【0032】前記相互インダクタンス検出部26では入
力された検出信号を、前記磁界発生用発振部25から参
照信号として送出される交流信号を基準にして直交検波
(同期検波)して、コイル間の相互インダクタンスに関
連した信号を取得して形状算出部30に出力する。
The mutual inductance detecting section 26 performs quadrature detection (synchronous detection) of the input detection signal on the basis of an AC signal transmitted from the magnetic field generation oscillation section 25 as a reference signal, and performs mutual detection between the coils. A signal related to the inductance is obtained and output to the shape calculation unit 30.

【0033】前記形状算出部30は、位置算出手段であ
るソースコイル位置検出部31や座標変換手段と仮想画
像形成手段とを兼ねる仮想画像生成部32等で構成され
ており、前記相互インダクタンス検出部26で取得され
た信号はソースコイル位置検出部31でA/D変換され
て、各ソースコイル16a、16b、16c、45a、
45b、45cのベッド4に配置されている3軸センス
コイル22a、22b、22cに対する座標を得るため
の位置検出の計算を行う。
The shape calculating section 30 is composed of a source coil position detecting section 31 as a position calculating section, a virtual image generating section 32 which also serves as a coordinate converting section and a virtual image forming section, and the like. The signal acquired at 26 is subjected to A / D conversion by the source coil position detection unit 31 and the source coils 16a, 16b, 16c, 45a,
Calculation of position detection for obtaining coordinates for the three-axis sense coils 22a, 22b, 22c arranged on the bed 4 of 45b, 45c is performed.

【0034】次段の仮想画像生成部32では前記ソース
コイル16a、16b、16c、45a、45b、45
cの位置を示す座標と、予めデータ記録手段であるデー
タ記録部20に記録されている内視鏡6の視野方向デー
タや画角データ及び処置具40の形状データを用いて、
内視鏡挿入部7及び処置具挿入部41の位置、姿勢、及
び処置具先端の開閉量を算出する。その後、内視鏡6の
視野を中心とした座標系に変換した後、この内視鏡6か
ら見た仮想輪郭画像を生成し、この仮想輪郭画像を画像
表示手段であるモニタ信号生成部33に送出する。
At the next stage of the virtual image generation section 32, the source coils 16a, 16b, 16c, 45a, 45b, 45
Using the coordinates indicating the position of c, the view direction data and the angle of view data of the endoscope 6 and the shape data of the treatment tool 40, which are recorded in advance in the data recording unit 20 as data recording means,
The position and posture of the endoscope insertion section 7 and the treatment tool insertion section 41, and the opening and closing amount of the treatment tool tip are calculated. After that, the image is converted into a coordinate system centered on the field of view of the endoscope 6, a virtual contour image viewed from the endoscope 6 is generated, and the virtual contour image is sent to a monitor signal generation unit 33 as image display means. Send out.

【0035】ここで、前記仮想画像生成部32における
仮想輪郭画像の作成について説明する。前記データ記録
部20には例えば3次元CADデータ等を元に作成され
た内視鏡6の先端硬性部7aにおけるソースコイル位置
データや画角データ、処置具40の形状データ等が記憶
されている。このため、まず、内視鏡6のコネクタ9C
或いは処置具40のコネクタ48を介して位置検出装置
本体21に内視鏡機種識別部9c及び処置具種類識別部
48aに識別信号が入力されると、データ記録部20で
は出力される識別信号に基づき、接続された内視鏡6及
び処置具40を特定する一方、その内視鏡6及び処置具
40に対応する各データを形状算出部30のシステム制
御部34に出力する。
Here, the creation of the virtual outline image in the virtual image generation unit 32 will be described. The data recording unit 20 stores, for example, source coil position data and angle-of-view data in the distal end rigid portion 7a of the endoscope 6 created based on three-dimensional CAD data and the like, shape data of the treatment tool 40, and the like. . Therefore, first, the connector 9C of the endoscope 6
Alternatively, when an identification signal is input to the endoscope model identification section 9c and the treatment instrument type identification section 48a to the position detecting device main body 21 via the connector 48 of the treatment instrument 40, the data recording section 20 outputs the identification signal. Based on this, the connected endoscope 6 and the treatment tool 40 are specified, and each data corresponding to the endoscope 6 and the treatment tool 40 is output to the system control unit 34 of the shape calculation unit 30.

【0036】次に、前記仮想画像生成部32では、前記
形状算出部30のシステム制御部34に入力されている
これらデータと、前記ソースコイル位置検出部31のソ
ースコイル16a、16b、16cの座標情報とを足し
合わせて先端硬性部7aの位置及び中心軸ベクトルを算
出する一方、前記システム制御部34に入力された処置
具40の形状データとソースコイル45a、45b、4
5cの座標情報とを足し合わせて処置具挿入部41の先
端位置、処置具挿入部41の軸方向ベクトル及び軸周り
回転角、前記ソースコイル45a、45b、45cの相
対距離から処置具先端の開閉量f等を算出する。
Next, in the virtual image generator 32, the data input to the system controller 34 of the shape calculator 30 and the coordinates of the source coils 16a, 16b, 16c of the source coil position detector 31 are calculated. The information and the information are added to calculate the position of the distal end rigid portion 7a and the center axis vector, while the shape data of the treatment tool 40 and the source coils 45a, 45b, and 4 input to the system control unit 34 are calculated.
5c is added to the coordinate information, and the tip of the treatment tool insertion section 41, the axial vector and the rotation angle around the axis of the treatment tool insertion section 41, and the opening and closing of the treatment tool tip are determined based on the relative distance between the source coils 45a, 45b, and 45c. Calculate the quantity f and the like.

【0037】次いで、これら算出したデータを、データ
記録部20に記録されている内視鏡6の視野方向と画角
データとに基づき内視鏡6の視野を中心とした座標系に
換算する一方、前記データ記録部20に記録された処置
具40の形状データにより肉付けをして、内視鏡6から
見た仮想画像を生成してモニタ信号生成部33に出力す
る。
Next, the calculated data is converted into a coordinate system centered on the visual field of the endoscope 6 based on the visual field direction and the angle of view of the endoscope 6 recorded in the data recording section 20. Then, a flesh is made based on the shape data of the treatment tool 40 recorded in the data recording unit 20, a virtual image viewed from the endoscope 6 is generated, and output to the monitor signal generating unit 33.

【0038】前記モニタ信号生成部33では、仮想画像
生成部32で生成された内視鏡6から見た仮想輪郭画像
をRGB、NTSC或いはPAL方式等、所定の映像信
号に変換する一方、前記ビデオプロセッサ11から出力
された内視鏡画像を画像処理して、輪郭画像抽出部12
で抽出された輪郭画像との比較を行う。そして、重複す
る部分の仮想輪郭画像を消去した上で、画像処理前の内
視鏡画像に仮想画像を重ね合わせてモニタ23の画面上
に表示する。
The monitor signal generator 33 converts the virtual contour image generated by the virtual image generator 32 as viewed from the endoscope 6 into a predetermined video signal such as RGB, NTSC, or PAL, and converts the video signal into a predetermined video signal. The endoscope image output from the processor 11 is subjected to image processing, and the contour image extracting unit 12 is processed.
Is compared with the contour image extracted in step (1). Then, after the virtual contour image of the overlapping portion is deleted, the virtual image is superimposed on the endoscopic image before image processing and displayed on the screen of the monitor 23.

【0039】なお、接続した内視鏡機種或いは処置具種
類を、操作パネル35を介して手動でデータ記録部20
に入力するようにしてもよい。
The model of the connected endoscope or the kind of the treatment tool is manually entered through the operation panel 35 into the data recording section 20.
May be input.

【0040】つまり、前記内視鏡挿入部7の先端硬性部
7aに設けられたソースコイル16a、16b、16c
と、処置具先端部44近傍の所定に設けられたソースコ
イル45a、45b、45cとが、位置検出装置本体2
1から印加された駆動信号によって磁界を発生すると、
これらソースコイル16a、16b、16c、45a、
45b、45cからの磁界は、ベッド4に設けられた3
軸センスコイル22a、22b、22cで検出される。
そして、ソースコイル位置検出部31で各点のベッド4
に対する座標が計算される。
That is, the source coils 16a, 16b, 16c provided at the distal end rigid portion 7a of the endoscope insertion portion 7
And the predetermined source coils 45a, 45b, 45c near the distal end portion 44 of the treatment tool,
When a magnetic field is generated by the drive signal applied from No. 1,
These source coils 16a, 16b, 16c, 45a,
The magnetic field from 45b, 45c is
It is detected by the axis sense coils 22a, 22b, 22c.
Then, the bed 4 of each point is detected by the source coil position detection unit 31.
The coordinates for are calculated.

【0041】前記仮想画像生成部32では上述したよう
にソースコイル16a、16b、16c、45a、45
b、45cの座標と、データ記録部20に記録されてい
る内視鏡6の視野方向と画角及び処置具40の形状デー
タとを用いて、内視鏡挿入部7の先端硬性部7aの位置
及び中心軸ベクトル、処置具挿入部41の先端位置、軸
方向ベクトル、軸周りの回転角及び処置具先端の開閉量
fをそれぞれ算出する。
In the virtual image generating section 32, as described above, the source coils 16a, 16b, 16c, 45a, 45
Using the coordinates of b and 45c, the viewing direction and the angle of view of the endoscope 6 recorded in the data recording unit 20, and the shape data of the treatment tool 40, the distal end rigid portion 7a of the endoscope insertion portion 7 is used. The position and central axis vector, the distal end position of the treatment instrument insertion section 41, the axial direction vector, the rotation angle around the axis, and the opening / closing amount f of the treatment instrument distal end are calculated.

【0042】その後、内視鏡6の視野を中心とした座標
系に変換し、3次元CADデータを元に処置具外形を肉
付けして内視鏡6から見た処置具挿入部41の仮想輪郭
画像を生成し、モニタ信号生成部33に送出する。
After that, the coordinate system is converted into a coordinate system centering on the field of view of the endoscope 6, and the outer shape of the treatment tool is fleshed out based on the three-dimensional CAD data, and the virtual contour of the treatment tool insertion section 41 viewed from the endoscope 6. An image is generated and sent to the monitor signal generation unit 33.

【0043】モニタ信号生成部33ではビデオプロセッ
サ11から出力された内視鏡画像を輪郭画像抽出部12
で画像処理して輪郭データを抽出する一方、前記仮想画
像生成部32で生成された仮想輪郭画像データとを比較
して、重複する仮想輪郭を削除し、画像処理前の内視鏡
画像に重ね合わせた映像信号をモニタ23に出力する。
The monitor signal generator 33 converts the endoscope image output from the video processor 11 into the contour image extractor 12
The image processing is performed to extract the outline data, and the virtual image is compared with the virtual outline image data generated by the virtual image generation unit 32 to delete the duplicated virtual outline, and is superimposed on the endoscope image before the image processing. The combined video signal is output to the monitor 23.

【0044】図8を参照してモニタ23への表示例を説
明する。図8(a)に示すように前記CCD29で撮像
され、ビデオプロセッサ11、モニタ信号生成部33を
通して出力された通常の内視鏡画像では体腔内組織5b
を例えば処置具先端部44で狭持した際、一対の歯部4
4a、44bのうち体腔内組織5bによって隠されてい
ない一方の歯部44aだけが映し出される。そして、歯
部44bの部分の状況を視認するためには、術者は内視
鏡6の視点を移動させたり、処置具40の位置を変える
等の操作を行わなければならない。
A display example on the monitor 23 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 8A, a normal endoscopic image captured by the CCD 29 and output through the video processor 11 and the monitor signal generator 33 is a tissue 5b in the body cavity.
Is held by the treatment tool tip 44, for example, the pair of teeth 4
Only one of the teeth 44a, which is not obscured by the tissue 5b in the body cavity, is shown. In order to visually recognize the situation of the tooth portion 44b, the operator must perform operations such as moving the viewpoint of the endoscope 6 and changing the position of the treatment tool 40.

【0045】本実施形態では内視鏡6の視点の移動や処
置具40の位置変更を行う代わりに、モニタ信号生成部
33では前記内視鏡画像を画像処理して図8(b)に示
すような輪郭データを抽出する。
In this embodiment, instead of moving the viewpoint of the endoscope 6 or changing the position of the treatment tool 40, the monitor signal generator 33 performs image processing on the endoscope image and shows it in FIG. 8B. Such contour data is extracted.

【0046】一方、仮想画像生成部32ではソースコイ
ル45a、45b、45cの座標と、データ記録部20
に記録されているデータを基に図8(c)に示すような
処置具40の仮想輪郭画像データを生成するとともに、
図8(d)に示すように前記図8(c)の仮想輪郭画像
データと前記図8(b)の輪郭データとを比較演算した
結果から、重複していない部分である、体腔内組織5b
の陰に隠れて表示されていなかった歯部44bの仮想輪
郭画像44b′を生成し、図8(e)に示すように図8
(a)の内視鏡画像に図8(d)の仮想輪郭画像データ
を重ね合わせてモニタ画面上に合成した画像を表示させ
る。
On the other hand, in the virtual image generation section 32, the coordinates of the source coils 45a, 45b and 45c and the data recording section 20
8C, virtual outline image data of the treatment tool 40 as shown in FIG.
As shown in FIG. 8D, a result of comparing the virtual contour image data of FIG. 8C with the contour data of FIG.
The virtual contour image 44b 'of the tooth portion 44b which is not displayed behind the shadow of the tooth 44b is generated, and as shown in FIG.
The virtual contour image data of FIG. 8D is superimposed on the endoscope image of FIG. 8D, and a combined image is displayed on the monitor screen.

【0047】つまり、前記体腔内組織5bの陰に隠れて
いて表示されなかった歯部44bを仮想輪郭画像44
b′によって見える状態にする。このとき、図8(f)
に示すように仮想画像生成部32で算出された処置具先
端の開閉量fを具体的な寸法表示49としてモニタ画面
上に表示させてもよい。
That is, the tooth portion 44b hidden behind the body tissue 5b and not displayed is replaced with the virtual contour image 44.
It is made visible by b '. At this time, FIG.
The opening / closing amount f of the distal end of the treatment tool calculated by the virtual image generation unit 32 may be displayed on the monitor screen as a specific dimension display 49 as shown in FIG.

【0048】このように、内視鏡挿入部の先端硬質部及
び処置具の所定位置に複数のソースコイルを設け、それ
らソースコイルから発する磁界を3軸センスコイルで検
出するとともに、この検出信号を基に位置検出装置でソ
ースコイルの座標を求めるとともに、内視鏡挿入部に対
する処置具先端部の位置・形状を演算して求めることに
より、体腔内臓器の陰に隠れる等によって画像表示され
ない死角である部分の処置具先端部等を仮想輪郭画像と
してモニタの画面上に表示させて術者や連結する助手等
の操作の支援を行うことができる。このことにより、術
者は処置具先端の状態等を容易に把握して円滑に処置を
行える。
As described above, a plurality of source coils are provided at a predetermined position of the distal end hard portion of the endoscope insertion portion and the treatment tool, and a magnetic field generated from the source coils is detected by the three-axis sense coil. In addition to calculating the coordinates of the source coil with the position detection device and calculating and calculating the position and shape of the distal end of the treatment tool with respect to the endoscope insertion section, the blind spot that is not displayed due to hiding behind the organs in the body cavity etc. It is possible to display a certain portion of the treatment tool tip or the like as a virtual contour image on the screen of the monitor to assist the operation of the surgeon or the assistant to be connected. Thus, the operator can easily grasp the state of the distal end of the treatment instrument and perform the treatment smoothly.

【0049】また、処置具先端の開閉量をモニタ画面上
に具体的に寸法表示させることにより、処置具先端で把
持している体腔内組織の計測を行うこともできる。
Further, by displaying the opening / closing amount of the distal end of the treatment instrument in a specific size on the monitor screen, it is possible to measure the tissue in the body cavity held by the distal end of the treatment instrument.

【0050】図9及び図10は第1実施形態の応用例に
係り、図9は内視鏡システムの構成を説明する図、図1
0は処置具チャンネル内にプローブを固定したときのプ
ローブ先端部付近を説明する図である。
FIGS. 9 and 10 relate to an application example of the first embodiment. FIG. 9 is a diagram for explaining the configuration of an endoscope system.
0 is a view for explaining the vicinity of the probe tip when the probe is fixed in the treatment instrument channel.

【0051】本実施形態の内視鏡システム1Aの内視鏡
6Aは、図9に示すように前記図2に示した内視鏡磁界
発生部16となるソースコイル16a、16b、16c
及びリード線17を設けた専用の内視鏡6ではない。こ
のため、本実施形態の内視鏡6Aでは内視鏡挿入部7に
設けられている体腔内に処置具を導入して患部の処置を
行うための処置具チャンネル13に図10に示す位置検
出のためのプローブ15を所定の位置に着脱自在に固定
できるようになっている。その他の構成は前記第1実施
形態と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省
略する。
As shown in FIG. 9, the endoscope 6A of the endoscope system 1A according to the present embodiment has source coils 16a, 16b, and 16c serving as the endoscope magnetic field generator 16 shown in FIG.
It is not a dedicated endoscope 6 provided with a lead wire 17. For this reason, in the endoscope 6A of the present embodiment, the position detection shown in FIG. 10 is performed on the treatment instrument channel 13 for introducing the treatment instrument into the body cavity provided in the endoscope insertion section 7 and treating the affected part. Probe 15 can be detachably fixed at a predetermined position. Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

【0052】図10に示すように前記プローブ15には
内視鏡用磁界発生素子となる3つのソースコイル56
a、56b、56cが絶縁性で可撓性を有するチューブ
19の先端及びその先端から所定距離である距離d及び
距離eの位置に固定されている。各ソースコイル56
a、56b、56cは、絶縁性で硬質の円柱状コア50
に絶縁被膜された導線が巻かれたソレノイド状コイルで
構成され、接着剤60により外周面を絶縁固定する共に
チューブ19の内周面に固定されている。
As shown in FIG. 10, the probe 15 has three source coils 56 serving as endoscope magnetic field generating elements.
Reference numerals a, 56b, and 56c are fixed to the distal end of the insulating and flexible tube 19 and the distances d and e that are predetermined distances from the distal end. Each source coil 56
a, 56b, 56c are insulating and hard cylindrical cores 50;
The outer peripheral surface is insulated and fixed by an adhesive 60 and is fixed to the inner peripheral surface of the tube 19.

【0053】前記チューブ19には先端から処置具チャ
ンネル13の長さLと略同じ位置に処置具挿入口13a
に係合して内視鏡挿入部7を所定位置に着脱自在に固定
するための固定部材19aが設けてある。
The treatment instrument insertion opening 13a is located at the same position as the length L of the treatment instrument channel 13 from the distal end of the tube 19.
Is provided with a fixing member 19a for detachably fixing the endoscope insertion portion 7 at a predetermined position by engaging with the fixing member 19a.

【0054】前記ソースコイル56a、56b、56c
に接続されたそれぞれのリード線57は、プローブ15
の後端又はプローブ15後端から延びたケーブルの後端
に設けられたコネクタ58を介して位置検出装置本体2
1に接続されるようになっており、位置検出装置本体2
1から駆動信号が印加されることにより各ソースコイル
56a、56b、56cから磁界が発生する。
The source coils 56a, 56b, 56c
Are connected to the probe 15
Of the position detecting device 2 via a connector 58 provided at the rear end of the probe or the rear end of the cable extending from the rear end of the probe 15.
1 and a position detecting device main body 2
When a drive signal is applied from No. 1, a magnetic field is generated from each of the source coils 56a, 56b, 56c.

【0055】なお、ソースコイル56a、56b、56
cは、硬質のコア50に導線を巻いて接着固定されてい
るので、内視鏡挿入部7を湾曲させた場合に変形しない
ので、常に一定の磁界を発生する。符号13bは前記処
置具チャンネル13のチャンネル出口である。
The source coils 56a, 56b, 56
Since c is bonded and fixed by winding a conductive wire around the hard core 50, it does not deform when the endoscope insertion portion 7 is curved, and thus always generates a constant magnetic field. Reference numeral 13b denotes a channel outlet of the treatment instrument channel 13.

【0056】このように、本実施形態においてはプロー
ブを処置具チャンネルに挿通配置させ、このプローブを
構成するチューブに設けた固定部材を処置具チャンネル
の処置具挿入口に係合固定させることにより、3つのソ
ースコイルが内視鏡挿入部の所定位置に配置されるの
で、この内視鏡の内視鏡挿入部の位置及び中心軸ベクト
ルを算出することができる。
As described above, in this embodiment, the probe is inserted through the treatment instrument channel, and the fixing member provided on the tube constituting the probe is engaged and fixed to the treatment instrument insertion opening of the treatment instrument channel. Since the three source coils are arranged at predetermined positions of the endoscope insertion section, the position of the endoscope insertion section and the center axis vector of this endoscope can be calculated.

【0057】このことにより、ソースコイルを内蔵した
専用の内視鏡でなくても、内視鏡挿入部に処置具チャン
ネルを有する内視鏡であれば、処置具チャンネルにコー
スコイルを配置したプローブを装着することによって、
上述した実施形態と同様の作用及び効果を得られる。
Thus, even if the endoscope has a treatment instrument channel in the endoscope insertion portion, a probe having a course coil disposed in the treatment instrument channel can be used even if the endoscope is not a dedicated endoscope having a built-in source coil. By attaching
The same operation and effect as in the above-described embodiment can be obtained.

【0058】図11は第1実施形態の変形例に係るモニ
タ画面への他の表示例を示す図である。本実施形態にお
いては、前記仮想画像生成部32において処置具挿入部
41の仮想輪郭画像を実際の内視鏡画像に重ね合わせる
代わりに、前記ソースコイル位置検出部31で得た座標
を基に、操作パネル35から入力する任意の視点におけ
る処置具先端形状を計算し、その処置具先端形状画像6
3を内視鏡画像が表示されているモニタ23の画面内に
設けた第2の画面62に仮想表示するようにしている。
FIG. 11 is a diagram showing another display example on the monitor screen according to a modification of the first embodiment. In the present embodiment, instead of superimposing the virtual contour image of the treatment tool insertion unit 41 on the actual endoscope image in the virtual image generation unit 32, based on the coordinates obtained by the source coil position detection unit 31, The treatment tool tip shape at an arbitrary viewpoint input from the operation panel 35 is calculated, and the treatment instrument tip shape image 6
3 is virtually displayed on a second screen 62 provided in the screen of the monitor 23 on which the endoscope image is displayed.

【0059】このように、内視鏡画像を表示しているモ
ニタの画面内に設けた第2の画面に、操作パネルから入
力された任意の視点における処置具先端形状画像を仮想
表示させることにより、内視鏡と異なる任意の視点から
の処置具形状の確認を行うことができる。
As described above, the treatment tool tip shape image at an arbitrary viewpoint input from the operation panel is virtually displayed on the second screen provided in the screen of the monitor displaying the endoscope image. The shape of the treatment tool can be confirmed from any viewpoint different from the endoscope.

【0060】図12及び図13は本発明の第2実施形態
に係り、図12は内視鏡システムの他の構成例を説明す
る図、図13は位置検出装置の構成を説明するブロック
図である。図12及び図13に示すように本実施形態の
内視鏡システム1Bでは内視鏡6Bの内視鏡挿入部7の
先端部にリード線67を延出させた相対位置検出手段と
なるソースコイル66を設けている。このソースコイル
66は、延出するリード線67、前記ビデオプロセッサ
11,前記電気ケーブル14を介して前記位置検出装置
本体21に電気的に接続されている。
FIGS. 12 and 13 relate to a second embodiment of the present invention. FIG. 12 is a diagram for explaining another example of the configuration of the endoscope system, and FIG. 13 is a block diagram for explaining the configuration of the position detecting device. is there. As shown in FIG. 12 and FIG. 13, in the endoscope system 1B of the present embodiment, a source coil serving as a relative position detecting means in which a lead wire 67 is extended to the distal end of the endoscope insertion section 7 of the endoscope 6B. 66 are provided. The source coil 66 is electrically connected to the position detecting device main body 21 via the extending lead wire 67, the video processor 11, and the electric cable 14.

【0061】前記内視鏡6Bは、処置具チャンネル13
に例えば高周波処置具68を挿入し、この高周波処置具
68の処置具先端68aを内視鏡挿入部7のチャンネル
出口13bから突出させることにより、患部の高周波処
置を行えるようになっている。
The endoscope 6B includes a treatment instrument channel 13
For example, a high-frequency treatment tool 68 is inserted into the endoscope, and the treatment tool tip 68a of the high-frequency treatment tool 68 is projected from the channel outlet 13b of the endoscope insertion section 7, so that high-frequency treatment of the affected part can be performed.

【0062】一方、前記高周波処置具68の処置具先端
68a近傍にはリード線70を延出した相対位置検出手
段となるソースコイル69を設けている。このソースコ
イル69は、延出するリード線70を位置検出装置本体
21に接続している。
On the other hand, in the vicinity of the treatment instrument tip 68a of the high-frequency treatment instrument 68, a source coil 69 extending from the lead wire 70 and serving as relative position detecting means is provided. The source coil 69 connects the extending lead wire 70 to the position detecting device main body 21.

【0063】そして、前記ソースコイル66と前記ソー
スコイル69とは、処置具先端68aが内視鏡挿入部7
のチャンネル出口13bから距離gだけ突出した時、最
も近接した位置関係になるように配設してある。
The source coil 66 and the source coil 69 are connected to the distal end 68a of the treatment instrument with the endoscope insertion portion 7.
When it protrudes from the channel outlet 13b by a distance g, it is disposed so as to have the closest positional relationship.

【0064】前記高周波処置具68の手元側の操作部6
8bには高周波電源72から延出する高周波ケーブル7
1が接続され、この高周波電源72からの高周波出力を
処置具先端68aに通電させるようになっている。
The operation unit 6 on the hand side of the high-frequency treatment instrument 68
8b is a high-frequency cable 7 extending from the high-frequency power supply 72.
1 is connected, and a high-frequency output from the high-frequency power supply 72 is supplied to the treatment tool tip 68a.

【0065】本実施形態の位置検出装置3では前記ソー
スコイル69が前記ソースコイル66よりも手元側、即
ち処置具先端68aの内視鏡挿入部7の先端からの突出
長が距離g未満である場合、仮想画像生成部32で作成
された警告表示信号がモニタ信号生成部33に送られる
とともに、システム制御部34から制御ケーブル73を
介して高周波電源72に出力禁止制御信号を送出するよ
うになっている。
In the position detecting device 3 of the present embodiment, the length of the source coil 69 protruding from the distal end of the endoscope insertion portion 7 of the treatment instrument distal end 68a from the distal end of the endoscope insertion portion 7 is shorter than the source coil 66. In this case, the warning display signal generated by the virtual image generation unit 32 is transmitted to the monitor signal generation unit 33, and an output prohibition control signal is transmitted from the system control unit 34 to the high frequency power supply 72 via the control cable 73. ing.

【0066】また、警告表示信号を受けたモニタ信号生
成部33では、ビデオプロセッサ11から出力された内
視鏡画像に前記仮想画像生成部32の警告表示信号を重
ね合わせてモニタ23の画面上に表示させるようになっ
ている。
Further, the monitor signal generation unit 33 which has received the warning display signal superimposes the warning display signal of the virtual image generation unit 32 on the endoscope image output from the video processor 11 and displays it on the screen of the monitor 23. It is designed to be displayed.

【0067】なお、前記高周波電源72は制御ケーブル
73を介して位置検出装置本体21に接続されている。
また、前記ソースコイル66と前記ソースコイル69と
を、内視鏡手元側の処置具挿入口13a近傍に所定の位
置関係で配置する構成であってもよい。さらに、ソース
コイル66の代わりに同位置にセンスコイルを配置する
構成であってもよい。その他の構成は前記第1実施形態
と同様であり、同部材には同符合を付して説明を省略す
る。
The high-frequency power supply 72 is connected to the position detecting device main body 21 via a control cable 73.
Further, the source coil 66 and the source coil 69 may be arranged in a predetermined positional relationship in the vicinity of the treatment instrument insertion port 13a on the endoscope hand side. Further, a configuration in which sense coils are arranged at the same positions instead of the source coils 66 may be employed. Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

【0068】上述のように構成した内視鏡システム1B
の作用を説明する。前記内視鏡6Bの内視鏡挿入部7に
設けられたソースコイル66と、処置具先端68a近傍
に設けられたソースコイル69とは、共に位置検出装置
本体21からの駆動信号により磁界を発生する。そし
て、これらソースコイル66、69から発生した磁界
は、前記センスコイル22a、22b、22cによって
検出され、ソースコイル位置検出部31で前記ソースコ
イル69及びソースコイル66の相対位置が算出され
る。
The endoscope system 1B configured as described above
The operation of will be described. The source coil 66 provided on the endoscope insertion portion 7 of the endoscope 6B and the source coil 69 provided near the distal end 68a of the treatment tool both generate a magnetic field according to a drive signal from the position detection device main body 21. I do. The magnetic fields generated from the source coils 66 and 69 are detected by the sense coils 22a, 22b and 22c, and the relative positions of the source coil 69 and the source coil 66 are calculated by the source coil position detector 31.

【0069】そして、前記ソースコイル69の位置がソ
ースコイル66の位置よりも操作部側、即ち内視鏡挿入
部7の先端からの突出長が距離g未満の場合、仮想画像
生成部32で生成された警告表示信号がモニタ信号生成
部33に送られ、ビデオプロセッサ11から出力された
内視鏡画像に重ね合わされる。このことによって、モニ
タ23の画面上には内視鏡画像とともに警告表示75が
表示される。このとき、ソースコイル位置検出部31で
算出した処置具先端68aの突出長gを数値76として
モニタ23の画面上にデータ表示するようにしてもよ
い。
When the position of the source coil 69 is smaller than the distance g from the distal end of the endoscope insertion section 7 by the operation unit side of the position of the source coil 66, the virtual image generation unit 32 The generated warning display signal is sent to the monitor signal generation unit 33, and is superimposed on the endoscope image output from the video processor 11. Thus, a warning display 75 is displayed on the screen of the monitor 23 together with the endoscope image. At this time, the protrusion length g of the treatment tool tip 68a calculated by the source coil position detection unit 31 may be displayed as data on the screen of the monitor 23 as a numerical value 76.

【0070】また、同時にシステム制御部34からは出
力禁止制御信号が高周波電源72に送られるので、高周
波の出力が禁止される。この高周波出力禁止状態のとき
に、高周波出力操作が行われた場合に、警告音を発して
術者に告知するようにしてもよい。
At the same time, an output prohibition control signal is sent from the system control unit 34 to the high frequency power supply 72, so that high frequency output is prohibited. When the high-frequency output operation is performed in the high-frequency output prohibited state, a warning sound may be emitted to notify the operator.

【0071】このように、内視鏡の挿入部先端に設けた
ソースコイルと、処置具先端に設けたソースコイルとの
相対値を検出することにより、処置具先端の内視鏡挿入
部の先端から十分突出しているか否かを術者や助手が容
易に把握することができる。
As described above, by detecting the relative value between the source coil provided at the distal end of the insertion section of the endoscope and the source coil provided at the distal end of the treatment instrument, the distal end of the endoscope insertion section at the distal end of the treatment instrument is detected. The surgeon or assistant can easily grasp whether or not the projection is sufficiently protruded.

【0072】また、処置具先端が内視鏡挿入部の先端か
ら十分に突出していない場合には高周波電源からの出力
が禁止されるので、万一、警告表示に気づかずに高周波
出力操作が行われた場合でも高周波は出力されずに、警
告音が発せられて、内視鏡や処置具の先端部を高周波で
破損することを確実に防止することができる。
If the distal end of the treatment instrument does not protrude sufficiently from the distal end of the endoscope insertion portion, the output from the high frequency power supply is prohibited, so that the high frequency output operation is performed without noticing the warning display. Even in the event that the endoscope or the treatment tool is damaged by the high frequency, a warning sound is issued without outputting a high frequency even when the endoscope is touched.

【0073】さらに、処置具の突出長(g)をモニタに
表示させることによって内視鏡先端から処置具先端まで
の距離を測ることができる。
Further, by displaying the protruding length (g) of the treatment instrument on a monitor, the distance from the distal end of the endoscope to the distal end of the treatment instrument can be measured.

【0074】又、一対のソースコイルを内視鏡手元側の
処置具挿入口近傍に設けることによって内視鏡や処置具
の先端部の細径化を図ることができる。
Further, by providing a pair of source coils near the treatment instrument insertion port on the side of the endoscope, the diameter of the distal end of the endoscope or the treatment instrument can be reduced.

【0075】図14は本発明の第2実施形態の変形例に
係る処置具の他の構成例を説明する図である。図に示す
ように本実施形態においてはトロッカー本体83bの所
定位置にソースコイル66を設ける一方、処置具挿入部
80bの所定位置にソースコイル69が設けてある。
FIG. 14 is a view for explaining another configuration example of a treatment tool according to a modification of the second embodiment of the present invention. As shown in the figure, in the present embodiment, the source coil 66 is provided at a predetermined position of the trocar main body 83b, while the source coil 69 is provided at a predetermined position of the treatment instrument insertion section 80b.

【0076】これらソースコイル66、69は、処置具
先端80aがトロッカー挿入部先端83aから距離hだ
け突出したとき、最も近接した位置になるようにそれぞ
れ配置される。そして、それぞれのソースコイル66、
69から延出するリード線67,70が位置検出装置本
体21に接続されている。
These source coils 66 and 69 are arranged so as to be closest to each other when the distal end 80a of the treatment tool projects by a distance h from the distal end 83a of the trocar insertion portion 83a. And each source coil 66,
Lead wires 67 and 70 extending from 69 are connected to the position detecting device main body 21.

【0077】前記処置具80の手元側の操作部80cに
は高周波電源72から延出する高周波ケーブル71が接
続されており、高周波が処置具先端80aに通電される
ようになっている。前記高周波電源72は、制御ケーブ
ル73によって位置検出装置本体21に接続されてい
る。その他の構成は前記第2実施形態と同様の構成であ
る。なお、ソースコイル66とソースコイル69とをト
ロッカー挿入部先端83a付近に所定の位置関係で配置
させるようにしてもよい。また、前記ソースコイル66
に代えて同位置にセンスコイルを配置する構成であって
もよい。
A high-frequency cable 71 extending from a high-frequency power supply 72 is connected to the operation section 80c on the hand side of the treatment instrument 80, so that a high frequency is supplied to the treatment instrument tip 80a. The high-frequency power supply 72 is connected to the position detecting device main body 21 by a control cable 73. Other configurations are the same as those of the second embodiment. It should be noted that the source coil 66 and the source coil 69 may be arranged in a predetermined positional relationship near the tip 83a of the trocar insertion portion. The source coil 66
Alternatively, the sense coils may be arranged at the same position.

【0078】上述のように構成した処置具80とトロッ
カー83との作用を説明する。トロッカー本体83bに
設けたソースコイル66と、処置具挿入部80bに設け
たソースコイル69とは、位置検出装置本体21からの
駆動信号により磁界を発生する。そして、これらソース
コイル66、69から発生した磁界は、前記センスコイ
ル22a、22b、22cによって検出され、ソースコ
イル位置検出部31で前記ソースコイル69及びソース
コイル66の相対位置が算出される。
The operation of the treatment instrument 80 and the trocar 83 configured as described above will be described. The source coil 66 provided on the trocar main body 83b and the source coil 69 provided on the treatment instrument insertion section 80b generate a magnetic field according to a drive signal from the position detecting device main body 21. The magnetic fields generated from the source coils 66 and 69 are detected by the sense coils 22a, 22b and 22c, and the relative positions of the source coil 69 and the source coil 66 are calculated by the source coil position detector 31.

【0079】そして、前記ソースコイル69の位置がソ
ースコイル66の位置より手元側にある場合、仮想画像
生成部32で生成された警告表示信号がモニタ23に出
力されて、警告表示86がモニタ23の画面上に表示さ
れる。このとき、ソースコイル位置検出部31で算出し
た処置具の突出長(h)を数値87としてモニタ23の
画面上にデータ表示するようにしてもよい。
When the position of the source coil 69 is closer to the hand than the position of the source coil 66, the warning display signal generated by the virtual image generator 32 is output to the monitor 23, and the warning display 86 is displayed on the monitor 23. Will be displayed on the screen. At this time, the projection length (h) of the treatment tool calculated by the source coil position detection unit 31 may be displayed as data on the screen of the monitor 23 as a numerical value 87.

【0080】また、同時にシステム制御部34からは制
御ケーブル73を介して高周波電源72に出力禁止制御
信号が送出されて高周波の出力が禁止される。
At the same time, an output prohibition control signal is sent from the system control unit 34 to the high frequency power supply 72 via the control cable 73 to prohibit high frequency output.

【0081】このように、トロッカー本体に設けたソー
スコイルと、処置具挿入部に設けたソースコイルとの相
対位置を検出することにより、処置具先端のトロッカー
挿入部先端から十分に突出しているか否かを術者や助手
が容易に把握することができる。
As described above, by detecting the relative position between the source coil provided on the trocar main body and the source coil provided on the treatment instrument insertion section, whether the treatment instrument tip is sufficiently projected from the tip of the trocar insertion section is determined. The operator or assistant can easily grasp the condition.

【0082】また、処置具先端がトロッカー挿入部先端
から十分に突出していない場合には高周波電源からの出
力が禁止されるので、万一、警告表示に気づかずに高周
波出力操作が行われた場合でも高周波は出力されないの
で、処置具やトロッカーの先端部が高周波で破損するこ
とを確実に防止することができる。
If the distal end of the treatment instrument does not sufficiently project from the distal end of the trocar insertion portion, the output from the high-frequency power supply is prohibited, so that if the high-frequency output operation is performed without noticing the warning display, However, since the high frequency is not output, it is possible to reliably prevent the distal end of the treatment tool or the trocar from being damaged by the high frequency.

【0083】さらに、処置具の突出長(h)をモニタに
表示させることによって、トロッカー先端から処置具先
端までの距離を測ることができる。
Further, by displaying the protruding length (h) of the treatment tool on the monitor, the distance from the tip of the trocar to the tip of the treatment tool can be measured.

【0084】又、一対のソースコイルをトロッカー本体
手元側に設けることにより、トロッカー処置具挿入部の
細径化を図ることができる。
By providing a pair of source coils near the trocar main body, the diameter of the trocar treatment instrument insertion portion can be reduced.

【0085】なお、本発明は、以上述べた実施形態のみ
に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々変形実施可能である。
The present invention is not limited to the embodiment described above, but can be variously modified without departing from the gist of the invention.

【0086】[付記]以上詳述したような本発明の上記
実施形態によれば、以下の如き構成を得ることができ
る。
[Appendix] According to the above-described embodiment of the present invention, the following configuration can be obtained.

【0087】(1)内視鏡挿入部に配置した内視鏡用磁
界発生素子と、処置具に配置した処置具用磁界発生素子
と、内視鏡及び処置具が挿入される被検体周囲の既知の
位置に予め配置された磁界検出素子と、前記内視鏡用磁
界発生素子及び処置具用磁界発生素子から発生する磁界
を検出した前記磁界検出素子から出力される検出信号を
基に、これら磁界検出素子を基準にした内視鏡用磁界発
生素子及び処置具用磁界発生素子の位置を算出する位置
算出手段と、この位置算出手段で算出して得た位置情報
を、前記内視鏡用磁界発生素子を基準にして処置具用磁
界発生素子の相対位置に座標変換させる座標変換手段
と、この座標変換手段の座標変換によって求められた相
対位置を基に、内視鏡から見た処置具の仮想画像を形成
する仮想画像形成手段と、この仮想画像形成手段で形成
された仮想画像を実際の内視鏡画像に重ね合わせて画面
上に表示させる画像表示手段と、を具備することを特徴
とする内視鏡装置。
(1) An endoscope magnetic field generating element disposed in the endoscope insertion portion, a treatment tool magnetic field generating element disposed in the treatment tool, and a portion around the subject into which the endoscope and the treatment tool are inserted. Based on a magnetic field detecting element previously arranged at a known position, and a detection signal output from the magnetic field detecting element that detects a magnetic field generated from the magnetic field generating element for the endoscope and the magnetic field generating element for the treatment tool, Position calculating means for calculating the position of the magnetic field generating element for an endoscope and the magnetic field generating element for a treatment instrument based on the magnetic field detecting element; and position information obtained by the position calculating means, Coordinate conversion means for performing coordinate conversion to a relative position of the magnetic field generating element for a treatment tool with reference to the magnetic field generating element, and a treatment tool viewed from the endoscope based on the relative position obtained by the coordinate conversion of the coordinate conversion means. Image forming hand forming a virtual image of When the endoscope apparatus characterized by comprising an image display means for displaying on the screen by superimposing the virtual image formed by the virtual image forming means to the actual endoscope image.

【0088】(2)内視鏡の視野方向データや画角デー
タ及び処置具の形状データを記憶したデータ記録手段を
さらに備え、このデータ記録手段に記録されているデー
タを基に、前記仮想画像形成手段で処置具の仮想画像を
形成する付記1記載の内視鏡装置。
(2) The apparatus further comprises data recording means for storing the direction of view data and the angle of view data of the endoscope and the shape data of the treatment tool, and based on the data recorded in this data recording means, 2. The endoscope apparatus according to claim 1, wherein the forming means forms a virtual image of the treatment tool.

【0089】(3)前記座標変換手段で求められた内視
鏡用磁界発生素子を基準にした処置具用磁界発生素子の
相対位置情報を、表示又は音声により告知する付記1又
は付記2記載の内視鏡装置。
(3) A supplementary note 1 or supplementary note 2 in which the relative position information of the treatment tool magnetic field generating element based on the endoscope magnetic field generating element obtained by the coordinate conversion means is notified by display or sound. Endoscope device.

【0090】(4)前記処置具と、この処置具が挿通さ
れる内視鏡チャンネル又はトロッカーとの相対位置を検
出する相対位置検出手段をそれぞれの所定位置に配置し
た内視鏡装置。
(4) An endoscope apparatus in which relative position detecting means for detecting a relative position between the treatment tool and an endoscope channel or a trocar into which the treatment tool is inserted are arranged at predetermined positions.

【0091】(5)前記処置具と、この処置具が挿通さ
れる内視鏡チャンネル又はトロッカーとの所定位置にそ
れぞれ磁界発生素子を配置した付記4記載の内視鏡装
置。
(5) An endoscope apparatus according to appendix 4, wherein magnetic field generating elements are arranged at predetermined positions of the treatment tool and an endoscope channel or a trocar through which the treatment tool is inserted.

【0092】(6)前記処置具の所定位置に磁界発生素
子を配置する一方、この処置具が挿通される内視鏡チャ
ンネル又はトロッカーの所定位置に磁界検出素子を配置
した内視鏡装置。
(6) An endoscope apparatus in which a magnetic field generating element is disposed at a predetermined position of the treatment tool, and a magnetic field detection element is disposed at a predetermined position of an endoscope channel or trocar through which the treatment tool is inserted.

【0093】(7)前記処置具と前記内視鏡チャンネル
又はトロッカーとの相対位置を算出し、この相対位置情
報を表示又は音声により告知する付記5又は付記6に記
載の内視鏡装置。
(7) The endoscope apparatus according to Supplementary Note 5 or 6, wherein a relative position between the treatment tool and the endoscope channel or the trocar is calculated, and the relative position information is displayed or notified by sound.

【0094】(8)前記相対位置検出手段の情報にした
がって、前記処置具に接続される高周波出力装置を制御
する付記4に記載の内視鏡装置。
(8) The endoscope apparatus according to appendix 4, wherein a high-frequency output device connected to the treatment tool is controlled according to the information of the relative position detecting means.

【0095】[0095]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、内
視鏡と処置具とを用いる内視鏡下外科手術において、内
視鏡の死角における処置具先端部の位置情報や形状情報
等を提供して術者の支援を行えるとともに、不用意な操
作で内視鏡、トロッカー又は処置具先端部の破損等を防
止する内視鏡装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention, in endoscopic surgery using an endoscope and a treatment tool, position information, shape information, etc., of the distal end of the treatment tool at the blind spot of the endoscope are obtained. Can be provided to assist the surgeon, and can provide an endoscope apparatus that prevents the endoscope, the trocar, or the distal end of the treatment tool from being damaged by an inadvertent operation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1ないし図8は本発明の第1実施形態に係
り、図1は内視鏡システムの概略構成を示す図
FIG. 1 to FIG. 8 relate to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an endoscope system.

【図2】内視鏡システムの具体的な構成を説明する図FIG. 2 is a diagram illustrating a specific configuration of an endoscope system.

【図3】内視鏡磁界発生部を説明する図FIG. 3 is a diagram illustrating an endoscope magnetic field generation unit.

【図4】処置具を説明する図FIG. 4 illustrates a treatment tool.

【図5】センスコイルを説明する図FIG. 5 illustrates a sense coil.

【図6】ベッドに横たわる患者の腹腔内に内視鏡及び処
置具を挿入した状態を示す図
FIG. 6 is a diagram showing a state in which an endoscope and a treatment tool are inserted into an abdominal cavity of a patient lying on a bed;

【図7】位置検出装置の構成を説明するブロック図FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a position detection device.

【図8】モニタ画面への表示例を示す図FIG. 8 is a diagram showing a display example on a monitor screen.

【図9】図9及び図10は第1実施形態の応用例に係
り、図9は内視鏡システムの構成を説明する図
FIGS. 9 and 10 relate to an application example of the first embodiment, and FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of an endoscope system.

【図10】処置具チャンネル内にプローブを固定したと
きのプローブ先端部付近を説明する図
FIG. 10 is a view for explaining the vicinity of the probe tip when the probe is fixed in the treatment instrument channel.

【図11】第1実施形態の変形例に係るモニタ画面への
他の表示例を示す図
FIG. 11 is a diagram showing another display example on the monitor screen according to a modification of the first embodiment.

【図12】図12及び図13は本発明の第2実施形態に
係り、図12は内視鏡システムの他の構成例を説明する
FIG. 12 and FIG. 13 relate to a second embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a view for explaining another configuration example of the endoscope system.

【図13】位置検出装置の構成を説明するブロック図FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of a position detection device.

【図14】本発明の第2実施形態の変形例に係る処置具
の他の構成例を説明する図
FIG. 14 is a diagram illustrating another configuration example of a treatment tool according to a modification of the second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…内視鏡システム 3…位置検出装置 4…ベッド 6…内視鏡 11…ビデオプロセッサ 16…ソースコイル 20…データ記録部 22…3軸センスコイル 30…形状算出部 31…ソースコイル位置検出部 32…仮想画像生成部 33…モニタ信号生成部 34…システム制御部 40…処置具 45…ソースコイル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Endoscope system 3 ... Position detection device 4 ... Bed 6 ... Endoscope 11 ... Video processor 16 ... Source coil 20 ... Data recording part 22 ... Three-axis sense coil 30 ... Shape calculation part 31 ... Source coil position detection part 32 virtual image generator 33 monitor signal generator 34 system controller 40 treatment tool 45 source coil

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梶 国英 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 森實 祐一 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 菊地 康彦 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 高橋 裕史 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 中満 竹千代 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 中村 剛明 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Fターム(参考) 2H040 BA00 BA14 BA23 DA02 GA02 GA11 4C060 GG22 4C061 AA00 BB00 CC06 DD00 FF24 FF41 GG11 GG15 HH51 LL02 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Kunihide Kaji 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Inside Olympus Optical Co., Ltd. (72) Yuichi Morinemi 2-43 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo No. 2 Inside Olympus Optical Industry Co., Ltd. (72) Yasuhiko Kikuchi, Inventor 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo In-house Olympus Optical Industry Co., Ltd. (72) Hiroshi Takahashi 2-43, Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo No. 2 Inside Olympus Optical Co., Ltd. (72) Inventor Takechiyo Nakamitsu 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Inside Olympus Optical Co., Ltd. (72) Takeaki Nakamura 2, Hatagaya 2, Shibuya-ku, Tokyo C-43-2 Olympus Optical Co., Ltd. F-term (reference) 2H040 BA00 BA14 BA23 DA02 GA02 GA11 4C060 GG22 4C061 AA00 BB00 CC 06 DD00 FF24 FF41 GG11 GG15 HH51 LL02

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内視鏡挿入部に配置した内視鏡用磁界発
生素子と、 処置具に配置した処置具用磁界発生素子と、 内視鏡及び処置具が挿入される被検体周囲の既知の位置
に予め配置された磁界検出素子と、 前記内視鏡用磁界発生素子及び処置具用磁界発生素子か
ら発生する磁界を検出した前記磁界検出素子から出力さ
れる検出信号を基に、これら磁界検出素子を基準にした
内視鏡用磁界発生素子及び処置具用磁界発生素子の位置
を算出する位置算出手段と、 この位置算出手段で算出して得た位置情報を、前記内視
鏡用磁界発生素子を基準にして処置具用磁界発生素子の
相対位置に座標変換させる座標変換手段と、 この座標変換手段の座標変換によって求められた相対位
置を基に、内視鏡から見た処置具の仮想画像を形成する
仮想画像形成手段と、 この仮想画像形成手段で形成された仮想画像を実際の内
視鏡画像に重ね合わせて画面上に表示させる画像表示手
段と、 を具備することを特徴とする内視鏡装置。
1. An endoscope magnetic field generating element disposed in an endoscope insertion portion, a treatment tool magnetic field generating element disposed in a treatment tool, and a known device around the subject into which the endoscope and the treatment tool are inserted. A magnetic field detecting element previously arranged at a position of the magnetic field generating element for detecting a magnetic field generated from the magnetic field generating element for the endoscope and the magnetic field generating element for the treatment tool. Position calculating means for calculating the positions of the endoscope magnetic field generating element and the treatment instrument magnetic field generating element with reference to the detection element; and A coordinate conversion means for performing coordinate conversion to a relative position of the treatment tool magnetic field generation element with reference to the generating element; and a treatment tool viewed from the endoscope based on the relative position obtained by the coordinate conversion of the coordinate conversion means. Virtual image forming means for forming a virtual image The endoscope apparatus characterized by comprising an image display means for displaying on the screen by superimposing the virtual image formed by the virtual image forming means to the actual endoscope image.
【請求項2】 前記処置具と、この処置具が挿通される
内視鏡チャンネル又はトロッカーとの相対位置を検出す
る相対位置検出手段をそれぞれの所定位置に配置したこ
とを特徴とする内視鏡装置。
2. An endoscope, wherein relative positions detecting means for detecting a relative position between the treatment tool and an endoscope channel or a trocar into which the treatment tool is inserted are arranged at respective predetermined positions. apparatus.
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